Investigations et diagnostic géotechnique suite à l’apparition de fissures sur l’ouvrage en Val de Marne
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A la demande du cabinet E. et pour le compte du maître d’ouvrage, nous avons été missionné pour effectuer des investigations et un diagnostic géotechnique suite à l’apparition de fissures sur l’ouvrage. La présente étude s’inscrit dans le cadre de missions géotechniques de type G5 permettant de donner l’(les) origine(s) du sinistre et la(les) solution(s) confortative(s), selon la norme NF P 94-500 de novembre 2013 relative aux missions géotechniques.

Aléas géotechniques et conditions contractuelles

Les reconnaissances de sols procèdent par sondages ponctuels, les résultats ne sont pas rigoureusement extrapolables à l’ensemble du site. Il persiste des aléas (exemple : hétérogénéités locales) qui peuvent entraîner des adaptations tant de la conception que de l’exécution qui ne sauraient être à la charge du géotechnicien. Le présent rapport et ses annexes constituent un tout indissociable.

Situation du site

Le site d’étude est basé à MAROLLES-EN-BRIE dans le Val-de-Marne, à proximité du château de Grosbois. La parcelle cadastrale correspondante est la n°31. Nous sommes ici à une cote NGF de 79 m dans un contexte de vallée. Aucune activité ou historique n’a été porté à notre connaissance.

Contexte géologique

D’après la carte géologique de BRIE-COMTE-ROBERT et sa notice (feuillet n°220) au 1/50 000ème (Figure 2) et du sondage n°BSS000RPHW, issu de la banque du sous-sol (BSS) du BRGM et situé à proximité du site d’étude, la succession des formations géologiques potentiellement rencontrées dans la zone du site est découpée en cinq niveaux depuis la surface :

  • Colluvions
  •  Marnes vertes et Glaises à Cyrènes
  • Marnes blanches de Pantin
  • Marnes bleues d’Argenteuil
  • Calcaire de Champigny

En raison d’une certaine excentricité par rapport au site d’étude et une différence d’altitude entre les sondages, une variation latérale de faciès ou d’épaisseur des formations géologiques n’est pas exclue.

Hydrologie présomptive

Les entités hydrogéologiques possiblement rencontrées sont des entités à parties libres et captives à dominante sédimentaire. Les systèmes aquifères sont ceux du Tertiaire Champigny-en Brie et du Soissonnais. On devra s’attendre à des stagnations temporaires et des circulations erratiques dans les colluvions.

Aléas et risques naturels

Une synthèse des risques naturels est présentée.
Le contexte des sites et sols pollués ne sera pas abordé dans le présent rapport et pourra faire l’objet d’études complémentaires conformément à la norme NF X 31-620 parties 1,2,3 et 4.

Campagne de reconnaissance d’investigations géotechniques

Nous avons reçu pour mission de réaliser des investigations géotechniques et de préciser les caractéristiques des terrains rencontrés par une série d’essais in-situ. Les reconnaissances des sols pratiquées sont conformes aux normes AFNOR et /ou font l’objet d’une description spécifique. La campagne de reconnaissance réalisée comprend l’exécution de :

  • un sondage à la tarière descendu jusqu’à 6 m ou au refus avec cinq essais pressiométriques ;
  • un sondage à la tarière descendu jusqu’à 15 m ou au refus avec quatorze essais pressiométriques ;
  • deux fouilles de reconnaissance de fondations ;
  • un carottage de dalle ;
  • deux teneurs en CaCO3 ;
  • deux granulométries et sédimentométries ;
  • trois limites de retraits ;
  • trois VBS et limites d’Atterberg ;
  • trois essais de gonflements ;
  • vingt-deux teneurs en eau.

Leur exécution a eu lieu les 18,19 et 28/11/2019 et le 23/01/2020. Le plan d’implantation est donné en Annexe.
L’application des essais au pressiomètre Ménard est régie par la norme NF EN ISO 22476-4. Les caractéristiques de la sonde utilisée pour les essais au pressiomètre Ménard sont données dans le Tableau 2.

Situation générale et géologique

L’ouvrage se place sur un terrain présentant une pente sensiblement orientée N/E (amont) vers S/O (aval). L’altimétrie du terrain coté amont tangente les cotes 80 à 81 NGF en limite de propriété. Coté aval le terrain se situe vers la cote 77 NGF. Ces cotes sont extrapolées à partir des données « Géoportail ». D’après les renseignements pris, l’ouvrage est situé au droit de l’affleurement des formations du Sanoisien « Argiles vertes » et « Glaises à Cyrènes » surmontant les marnes supragypseuses du Ludien supérieur : marnes blanches de Pantin et marnes bleues d’Argenteuil. En subsurface, les formations argilo-marneuses peuvent être marquées par des éboulis de pente et des limons de couverture.

Nature du sol et caractéristiques mécaniques

Nous rencontrons aux droits des sondages les faciès suivants :
– Les formations du Sannoisien : argiles vertes et glaises à Cyrènes : Ce sont des dépôts composés principalement d’argiles vertes avec des grains silicocalcaires surmontant des argiles beiges-orangées et grisâtres : les glaises à Cyrènes.
En SP1 (sous 20 cm de terre végétale et limons) de 0,20 à 2,60 m. / TN
En SP2 (sous 10 cm de terre végétale) de 0,10 à 2,60 m. /TN
Pl : 0,29 à 1,71 MPa
E : 3,12 à 23,27 MPa
– Les marnes blanches de Pantin (supragypseuses) : Ce sont des marnes argileuses et des marnes beiges à crème blanchâtre pouvant
présenter des passées calcaires.
En SP1 : de 2,60 à 7,40 m. /TN
En SP2 : de 2,60 à 6,00 m. / TN (arrêt du sondage)
Pl : 0,98 à 2,20 MPa
E : 7,12 à 30,66 MPa

– Les marnes bleues d’Argenteuil (supragypseuses) : Ce sont des marnes argileuses devenant souvent calcaireuses, bleu verdâtres à grisbleu.
En SP1 : de 7,40 à 15,00 m. (arrêt du sondage)
Pl : 1,24 à 1,87 MPa
E : 132,20 à 24,01 MPa

Etat de consolidation des sols en place

En reprenant les valeurs minimum et maximum de E (module de déformation) et Pl (pression limite), nous obtenons un rapport E/Pl caractérisant un « état de consolidation » des sols en place.
En SP1 (zone aval)
Est observable un état de consolidation altéré des argiles sur le premier mètre, sensible à la percolation des eaux pluviales circulant en surface depuis l’amont du site. A l’interface des argiles vertes et des marnes blanchâtres, une zone de sur-consolidation vers 4,00 m. de profondeur liée à une valeur élevée du module pressiométrique révélée dans des marnes calcaireuses. Une zone « d’altération » est observable à partir de 6,00 m. de profondeur par l’action d’un niveau aquifère non stabilisé et repéré en cours de sondage entre 6,00 et 7,40 m. de profondeur. Plus en profondeur, les marnes d’Argenteuil présentent un état « normal » de consolidation.
En SP2 (zone aval)
Une zone « d’altération » peut s’observer entre 1,00 et 3,00 m. de profondeur correspondant aux argiles vertes (1,00 à 2,00 m.) qui surmontent le toit des marnes blanchâtres (vers 3,00 m.). Cet ensemble présente des valeurs E/Pl inférieures à 9 et 8 caractérisant une zone « altérée » et sous-consolidée de terrains glissés ou qui ont flués sur la pente du versant. Vers 4,00 m. de profondeur, est observable une zone sur-consolidée (à l’instar de SP1) ou, à la même profondeur, ont été révélées des marnes calcaireuses. A partir de 5,00 m. de profondeur, le sol présente un état « normal » de consolidation.

Niveau d’eau

En cours de campagne, il a été observé un niveau aquifère en SPA à partir de 6,00 m. de profondeur. En fin de campagne, ce niveau était partiellement stabilisé vers 7,00 / 7,40 m. de profondeur. Cette situation est susceptible de varier, notamment en fonction de la saison et de la pluviométrie. On notera que des rétentions temporaires d’eau peuvent survenir dans les dépôts superficiels en toit des formations argileuses à l’occasion des saisons humides à fortes précipitations.

Diagnostic géotechnique et conclusions

Le bâtiment sinistré est une maison (initialement des années 1970), de type RDC+C sur terre-plein constituée de plusieurs volumes :
V1 (volume central) : fondé sur longrines et pieux (la profondeur des pieux est inconnue)
V2 et V3 : système fondatif inconnu
V4 (extension des années 1990) : fondé sur longrines et massifs
Nota : sur le plan ci-avant, l’emplacement des pieux et massifs est donné à des fins d’illustration (nombre et localisation non vérifiées)
Les canalisations EU/EP contrôlés en amont de la présente étude présentent de nombreuses anomalies (ci-après extrait du rapport) :
– La canalisation d’évacuation EP 7 est obturée, vraisemblablement abandonnée (Index 3)
– Intrusion de racines dans le regard R 1 (Index 4)
– La descente de pluviale EP 1 n’est pas canalisée (Index 6)
– Intrusion importante de racines dans la canalisation d’évacuation de la descente de pluviale EP 2 (Index 7)
– Intrusion importante de racines dans la canalisation d’évacuation de la descente de pluviale EP 3 (Index 8)
– Le pied de chute de la descente de pluviale EP 4 est totalement bouché (Index 9)
– La descente de pluviale EP 5 n’est pas canalisée (Index 10)
– Intrusions importantes de racines dans la canalisation en amont et aval du siphon de sol S 1 (Index 11 et 12)
– La canalisation d’évacuation de la descente de pluviale EP 6 et du caniveau C 2 est totalement bouchée (Index 13)

L’ouvrage a fait l’objet de travaux d’injection de résine expansive sous dallage (suite à une déclaration de sinistre par les précédents propriétaires ayant donné lieu à une prise en charge assurantielle de travaux. Les injections ont étés réalisées sous dallage (et non sous fondations). Nous ne connaissons pas précisément l’emprise des injections (tout ou partie du dallage ? quantité ? profondeur ? …). Il nous est indiqué que, malgré les injections, les désordres ayant évolués, des injections complémentaires ont étés réalisées à plusieurs reprises (entre 2010/2012 et 2017/2018 ?). Nous supposons que les injections ont étés réalisées uniquement à l’interface dallage /couche de forme sans « traiter le sol » en profondeur.

Les hypothèses sur l’origine du sinistre

L’ouvrage repose sur un terrain particulièrement sensible du fait de sa nature notamment argileuse et également du fait de sa position sur une pente de versant. Les sols rencontrés sur les trois premiers mètres sont plus ou moins fissurés et altérés par des phénomènes de « reptation » le long de la pente du versant. Les argiles sont soumises directement à des circulations d’eau de pluie qui, en période de forte pluviométrie, altèrent la rhéologie de ces matériaux particulièrement sensibles aux variations hydriques à l’origine de phénomènes de retrait gonflement. Les réseaux fuyards aggravent / accentue ces phénomènes. Au moment des sondages, le sol d’assise présentait des indices de consistance IC de 1,08 à 1,25 caractérisant des sols déshydratés ou en cours de déshydratation. Enfin, le système constructif hétérogène (massifs, pieux, dallage) et les périodes de retrait gonflement des argiles font subir à l’ouvrage des contraintes dans sa structure à
l’origine des désordres observés.